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如圖所示,位于豎直平面內的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。要求物塊能通過圓形軌道最高點，且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。
R≤h≤5R

試題分析：設物塊在圓形軌道最高點的速度為v,由機械能守恒定律得：mgh=2mgR+mv2   ①
物塊在最高點受的力為重力mg、軌道的壓力N.重力與壓力的合力提供向心力,有：mg+N=m  ②
物塊能通過最高點的條件是：N≥0 ③由②③式得v≥  ④由①④式得h≥R ⑤
按題目要求,N≤5 mg,由②式得v≤      ⑥由①⑥式得h≤5R      ⑦
h的取值范圍是R≤h≤5R   ⑧
點評：物體在豎直平面內做圓周運動的過程中在最高點的最小速度必須滿足有，這是我們解決此類問題的突破口．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某人以拉力F將物體沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力.則下列說法正確的是（    ）
A．物體做勻變速運動
B．合外力對物體做功等于零
C．物體的機械能保持不變
D．物體的機械能減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法中正確的是（ ）
A．運動物體所受的合外力為零，則物體的動能肯定不變
B．運動物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運動，其動能一定要變化
C．一個物體作勻速直線運動,它的機械能一定守恒
D．一個物體作勻加速直線運動,它的機械能可能守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體做下列幾種運動，其中一定符合機械能守恒的運動是(      )
A．自由落體運動B．在豎直方向做勻速直線運動
C．勻變速直線運動D．在豎直平面內做勻速圓周運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（文）如圖所示的半圓形光滑軌道，半徑為R，固定于水平面上，一質量為m的物體從A點靜止下滑。求

（1）物體滑到最低點B的速度為多大
（2）物體滑到最低點時對軌道的壓力多大。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一根長為l1的橡皮條和一根長為l2的繩子（l1<l2）懸于同一點，橡皮條的另一端系一A球，繩子的另一端系一B球，兩球質量相等，現從懸線水平位置（繩拉直，橡皮條保持原長）將兩球由靜止釋放，當兩球擺至最低點時，橡皮條的長度與繩子長度相等，此時兩球速度的大小為(     )
A．B球速度較大
B．A球速度較大
C．兩球速度相等
D．不能確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，ABC是光滑軌道，其中BC部分是半徑為R的豎直放置的半圓．一質量為M的小木塊放在軌道水平部分，木塊被水平飛來的質量為m的子彈射中，并滯留在木塊中．若被擊中的木塊沿軌道能滑到最高點C，已知木塊對C點的壓力大小為(M+m)g，求：子彈射入木塊前瞬間速度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，AB是豎直面內的四分之一圓弧光滑軌道，下端B與水平直軌道相切。一個小物塊自A點由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R=0.2m，小物塊的質量為m=0.1kg，小物塊與水平面間的動摩擦因素μ=0.5，取g=10m/s2。求：

（1）小物塊到達B點的速度大小
（2）小物塊在B點時受圓弧軌道的支持力
（3）小物塊在水平面上滑動的最大距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

以下運動中，物體的機械能一定守恒的是
A．在水平面上做勻速圓周運動的物體B．在豎直平面內做勻速圓周運動的物體
C．運動過程中受合外力為零的物體D．運動過程中不受摩擦力作用的物體

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